JP3115164B2 - 熱処理装置 - Google Patents
熱処理装置Info
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- JP3115164B2 JP3115164B2 JP05207069A JP20706993A JP3115164B2 JP 3115164 B2 JP3115164 B2 JP 3115164B2 JP 05207069 A JP05207069 A JP 05207069A JP 20706993 A JP20706993 A JP 20706993A JP 3115164 B2 JP3115164 B2 JP 3115164B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体ウエハ等を熱処
理する熱処理装置に関する。
理する熱処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、半導体ウエハの如き被処理体に
均熱状態において所定の熱処理を施して、この表面に薄
膜を形成したり熱拡散を行ったりする装置として熱処理
装置が用いられている。
均熱状態において所定の熱処理を施して、この表面に薄
膜を形成したり熱拡散を行ったりする装置として熱処理
装置が用いられている。
【０００３】この種の熱処理装置を図５に基づいて説明
すると、この熱処理装置２は、石英製の内管４とこれに
同心状に配置される外管６とよりなる処理容器８を有し
ており、この中に石英製のウエハボート１０に多数枚、
例えば１００枚或いは１５０枚程積層載置された被処理
体としての半導体ウエハＷがエレベータ１２により挿脱
可能に収容されている。
すると、この熱処理装置２は、石英製の内管４とこれに
同心状に配置される外管６とよりなる処理容器８を有し
ており、この中に石英製のウエハボート１０に多数枚、
例えば１００枚或いは１５０枚程積層載置された被処理
体としての半導体ウエハＷがエレベータ１２により挿脱
可能に収容されている。
【０００４】この処理容器８の下部には、処理ガス供給
管１４及びガス排気管１６を有するステンレス製のマニ
ホールド１８が接続され、この下端開口部には、ステン
レス製のキャップ部２０が気密に密閉可能に設けられ
る。このキャップ部２０上に、断熱するための石英製の
保温筒２２を介して上記ウエハボート１０が載置され
る。上記処理容器８の外周には、容器８を加熱するため
のヒータ部２４がその高さ方向に沿って巻回されてお
り、全体として加熱炉を構成している。
管１４及びガス排気管１６を有するステンレス製のマニ
ホールド１８が接続され、この下端開口部には、ステン
レス製のキャップ部２０が気密に密閉可能に設けられ
る。このキャップ部２０上に、断熱するための石英製の
保温筒２２を介して上記ウエハボート１０が載置され
る。上記処理容器８の外周には、容器８を加熱するため
のヒータ部２４がその高さ方向に沿って巻回されてお
り、全体として加熱炉を構成している。
【０００５】ウエハを熱処理する場合の温度管理及び処
理ガスの流れは、例えば成膜の品質等にとって非常に重
要な要素となり、各ウエハが同じ条件で加熱され且つ同
じ条件で処理ガスに晒されることが好ましい。このため
に、ウエハボート１０内には、最終的に製品となる半導
体ウエハＷの積層ゾーンの上下端にダミー用ウエハゾー
ン２６Ａ、２６Ｂを設け、このゾーンに先の製品用ウエ
ハＷのピッチと同じピッチでダミー用ウエハＤＷを上下
それぞれ複数枚、例えば１０枚ずつ程度積層させてい
た。従って、製品用ウエハＷとダミー用ウエハＤＷは全
て等ピッチで積層される状態となる。これにより、内管
４内を上昇してくる処理ガスに対してダミー用ウエハＤ
Ｗを最初に接触させることによりガス流を整流化して製
品ウエハゾーンに位置する各ウエハに対するガス接触条
件を略同一にし、これと同時に製品ウエハゾーンの両端
に位置するウエハ部分における熱容量をウエハゾーン中
心部と略同一にすることにより熱応答性等も同じ条件と
し、ウエハ間における熱処理品質の均一化を図ってい
る。
理ガスの流れは、例えば成膜の品質等にとって非常に重
要な要素となり、各ウエハが同じ条件で加熱され且つ同
じ条件で処理ガスに晒されることが好ましい。このため
に、ウエハボート１０内には、最終的に製品となる半導
体ウエハＷの積層ゾーンの上下端にダミー用ウエハゾー
ン２６Ａ、２６Ｂを設け、このゾーンに先の製品用ウエ
ハＷのピッチと同じピッチでダミー用ウエハＤＷを上下
それぞれ複数枚、例えば１０枚ずつ程度積層させてい
た。従って、製品用ウエハＷとダミー用ウエハＤＷは全
て等ピッチで積層される状態となる。これにより、内管
４内を上昇してくる処理ガスに対してダミー用ウエハＤ
Ｗを最初に接触させることによりガス流を整流化して製
品ウエハゾーンに位置する各ウエハに対するガス接触条
件を略同一にし、これと同時に製品ウエハゾーンの両端
に位置するウエハ部分における熱容量をウエハゾーン中
心部と略同一にすることにより熱応答性等も同じ条件と
し、ウエハ間における熱処理品質の均一化を図ってい
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、ウエハＷの
ピッチＬ１は、大きい程、処理ガスの廻り込みが良くて
ガスとの接触状態がウエハ面間において均一になり、ま
た、プロセス温度への昇温時においても熱輻射の関係よ
りウエハ中心部と周辺部との温度差が少なくなってスリ
ップ等の発生を抑制することができることから好ましい
が、このピッチＬ１を必要以上に大きくするとウエハボ
ート１０が長くなって処理装置全体の高さが高くなり過
ぎるので、現状においては、６インチウエハの場合には
例えばピッチＬ１は４．７６ｍｍ程度に設定され、また
８インチウエハの場合には６．３５ｍｍ程度に設定され
ている。
ピッチＬ１は、大きい程、処理ガスの廻り込みが良くて
ガスとの接触状態がウエハ面間において均一になり、ま
た、プロセス温度への昇温時においても熱輻射の関係よ
りウエハ中心部と周辺部との温度差が少なくなってスリ
ップ等の発生を抑制することができることから好ましい
が、このピッチＬ１を必要以上に大きくするとウエハボ
ート１０が長くなって処理装置全体の高さが高くなり過
ぎるので、現状においては、６インチウエハの場合には
例えばピッチＬ１は４．７６ｍｍ程度に設定され、また
８インチウエハの場合には６．３５ｍｍ程度に設定され
ている。
【０００７】しかしながら、上述のようなウエハボート
１０でもその高さはかなり大きくなり、この装置を設置
するクリーンルーム等の高さ制限も加わり、同一長さの
ウエハボートでもって更に多くのウエハを処理してスル
ープットを一層向上させることが強く望まれている。
１０でもその高さはかなり大きくなり、この装置を設置
するクリーンルーム等の高さ制限も加わり、同一長さの
ウエハボートでもって更に多くのウエハを処理してスル
ープットを一層向上させることが強く望まれている。
【０００８】本発明は、以上のような問題点に着目し、
これを有効に解決すべく創案されたものである。本発明
の目的は、製品に使用されないダミー用被処理体のピッ
チを小さくした熱処理装置を提供することにある。
これを有効に解決すべく創案されたものである。本発明
の目的は、製品に使用されないダミー用被処理体のピッ
チを小さくした熱処理装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、以上問題点を
解決するために、複数の被処理体を所定のピッチで設置
すると共に前記設置された被処理体の両側にそれぞれ複
数枚のダミー用被処理体を所定のピッチで設置した被処
理体ボートを処理容器内へ収容し、前記被処理体に対し
て熱処理を行うようにした熱処理装置において、前記ダ
ミー用被処理体のピッチを、前記被処理体のピッチより
も小さく設定し、前記被処理体ボートは保温筒上に載置
されると共に前記保温筒側に位置する一部の被処理体の
ピッチは、他の部分の被処理体のピッチよりも大きく設
定されるように構成したものである。
解決するために、複数の被処理体を所定のピッチで設置
すると共に前記設置された被処理体の両側にそれぞれ複
数枚のダミー用被処理体を所定のピッチで設置した被処
理体ボートを処理容器内へ収容し、前記被処理体に対し
て熱処理を行うようにした熱処理装置において、前記ダ
ミー用被処理体のピッチを、前記被処理体のピッチより
も小さく設定し、前記被処理体ボートは保温筒上に載置
されると共に前記保温筒側に位置する一部の被処理体の
ピッチは、他の部分の被処理体のピッチよりも大きく設
定されるように構成したものである。
【００１０】
【作用】本発明は、以上のように構成したので、ダミー
用被処理体を収容する部分のピッチが、製品となる被処
理体を収容する部分のピッチよりも小さくなされてい
る。例えばこのダミー用被処理体のピッチは、これを移
載する移載機構の移載することができる最小幅のピッチ
に設定され、これにより同一スループットを維持しつつ
被処理体ボートの高さ及び装置全体の高さを減じること
が可能となる。また、同一ボート高さにおいて、ダミー
用被処理体のピッチは最小とし、製品用被処理体のピッ
チを領域（ゾーン）によって変化させることで、プロセ
スマージンを上げることができる。
用被処理体を収容する部分のピッチが、製品となる被処
理体を収容する部分のピッチよりも小さくなされてい
る。例えばこのダミー用被処理体のピッチは、これを移
載する移載機構の移載することができる最小幅のピッチ
に設定され、これにより同一スループットを維持しつつ
被処理体ボートの高さ及び装置全体の高さを減じること
が可能となる。また、同一ボート高さにおいて、ダミー
用被処理体のピッチは最小とし、製品用被処理体のピッ
チを領域（ゾーン）によって変化させることで、プロセ
スマージンを上げることができる。
【００１１】
【実施例】以下に、本発明に係る熱処理装置の一実施例
を添付図面に基づいて詳述する。図１は本発明に係る熱
処理装置の一実施例を示す断面図、図２は被処理体ボー
トに移載機構を用いて被処理体を移載する状態を示す
図、図３は被処理体ボートを示す正面図である。尚、従
来装置と同一部分については同一符号を付す。
を添付図面に基づいて詳述する。図１は本発明に係る熱
処理装置の一実施例を示す断面図、図２は被処理体ボー
トに移載機構を用いて被処理体を移載する状態を示す
図、図３は被処理体ボートを示す正面図である。尚、従
来装置と同一部分については同一符号を付す。
【００１２】図示するようにこの熱処理装置２６は、例
えば石英により円筒状に成形されて、上端部は閉鎖され
て下端部が開放された処理容器８を有しており、この処
理容器８内は、上端部が開放された有天井の石英製の外
筒６と、この内側に同心状に配置されて、例えば上端が
開放された円筒状の石英製の内筒４とにより構成され
る。そして、この内管４内に、例えば石英よりなる被処
理体ボート、例えばウエハボート１０に上下方向に所定
のピッチで多数枚積層載置した被処理体、例えば半導体
ウエハＷが挿脱自在に収容されている。
えば石英により円筒状に成形されて、上端部は閉鎖され
て下端部が開放された処理容器８を有しており、この処
理容器８内は、上端部が開放された有天井の石英製の外
筒６と、この内側に同心状に配置されて、例えば上端が
開放された円筒状の石英製の内筒４とにより構成され
る。そして、この内管４内に、例えば石英よりなる被処
理体ボート、例えばウエハボート１０に上下方向に所定
のピッチで多数枚積層載置した被処理体、例えば半導体
ウエハＷが挿脱自在に収容されている。
【００１３】この処理容器８の外周には、これを被って
同軸的に例えば螺旋状に巻回されたヒータ部２４が設け
られると共にこのヒータ部２４の外周には断熱材２８を
介して例えばステンレススチールよりなる筒体状のアウ
ターシェル３０が設けられて、全体として加熱炉３２を
構成している。
同軸的に例えば螺旋状に巻回されたヒータ部２４が設け
られると共にこのヒータ部２４の外周には断熱材２８を
介して例えばステンレススチールよりなる筒体状のアウ
ターシェル３０が設けられて、全体として加熱炉３２を
構成している。
【００１４】上記処理容器８の下端部には、例えばステ
ンレススチールよりなる筒体状のマニホールド１８が接
続されている。このマニホールド１８の上端部には環状
にフランジ部１８Ａが形成されると共にこのフランジ部
１８Ａには外管６の下端フランジ部６Ａが例えばＯリン
グ４０を介して気密に支持されている。
ンレススチールよりなる筒体状のマニホールド１８が接
続されている。このマニホールド１８の上端部には環状
にフランジ部１８Ａが形成されると共にこのフランジ部
１８Ａには外管６の下端フランジ部６Ａが例えばＯリン
グ４０を介して気密に支持されている。
【００１５】上記マニホールド１８はその内側突出部１
８Ｂにより上記内管４の下端部を支持する一方、このマ
ニホールド１８には、処理ガスを導入するための処理ガ
ス供給管１４がその先端を内管４の内側まで延在させて
連結されると共に図示しない真空ポンプに接続されるガ
ス排気管１６が外管６と内管４との間に連通するように
連結されている。
８Ｂにより上記内管４の下端部を支持する一方、このマ
ニホールド１８には、処理ガスを導入するための処理ガ
ス供給管１４がその先端を内管４の内側まで延在させて
連結されると共に図示しない真空ポンプに接続されるガ
ス排気管１６が外管６と内管４との間に連通するように
連結されている。
【００１６】上記ウエハボート１０は、断熱機能を発揮
する例えば石英よりなる保温筒２２上に載置されると共
にこの保温筒２２は、上記マニホールド１８の下端開口
部を、Ｏリング３６を介して気密可能に封止する、例え
ば、ステンレススチールよりなるキャップ部２０に回転
可能に支持されている。このキャップ部２０は昇降機
構、例えばエレベータ１２により保持されて、上記ウエ
ハボート１０を内管４内へロード・アンロードできるよ
うに構成されている。
する例えば石英よりなる保温筒２２上に載置されると共
にこの保温筒２２は、上記マニホールド１８の下端開口
部を、Ｏリング３６を介して気密可能に封止する、例え
ば、ステンレススチールよりなるキャップ部２０に回転
可能に支持されている。このキャップ部２０は昇降機
構、例えばエレベータ１２により保持されて、上記ウエ
ハボート１０を内管４内へロード・アンロードできるよ
うに構成されている。
【００１７】このエレベータ１２は、図２にも示すよう
に例えばボールネジ３８により上下方向へ精度良く昇降
可能になされており、その昇降は２本の案内レール４０
によって案内される。このエレベータ１２により昇降さ
れるウエハボート１０に対するウエハＷの移載は、この
近くに並設される移載機構４２により行われる。この移
載機構４２は２本の案内レール４４により案内されつつ
ボールネジ４６により上下方向へ昇降可能になされたエ
レベータ４８を有しており、このエレベータ４８の先端
には、旋回モータ５０により旋回可能になされた旋回ア
ーム５２が設けられると共にこの旋回アーム５２にはそ
の長手方向へスライド可能になされたウエハ保持アーム
５４が設けられており、この先端にウエハＷを保持する
ようになっている。
に例えばボールネジ３８により上下方向へ精度良く昇降
可能になされており、その昇降は２本の案内レール４０
によって案内される。このエレベータ１２により昇降さ
れるウエハボート１０に対するウエハＷの移載は、この
近くに並設される移載機構４２により行われる。この移
載機構４２は２本の案内レール４４により案内されつつ
ボールネジ４６により上下方向へ昇降可能になされたエ
レベータ４８を有しており、このエレベータ４８の先端
には、旋回モータ５０により旋回可能になされた旋回ア
ーム５２が設けられると共にこの旋回アーム５２にはそ
の長手方向へスライド可能になされたウエハ保持アーム
５４が設けられており、この先端にウエハＷを保持する
ようになっている。
【００１８】一方、本発明の特長とするウエハボート１
０は、円板状の２板の端板５６、５６間に掛け渡した複
数、例えば図２においては４本の石英製の支持棒５８が
設けられており（図３においては簡単化のために２本の
み記す）、この支持棒５８に所定のピッチでウエハを保
持するウエハ保持溝６０が形成されている。そして、こ
のウエハボート１０は、その上下端にダミー用被処理体
として複数枚のダミーウエハＤＷを載置保持するための
ダミーウエハ領域６２、６４が形成され、これら２つの
ダミーウエハ領域６２、６４に狭まれた形で製品となる
ウエハＷを載置保持する製品ウエハ領域６６が形成され
る。
０は、円板状の２板の端板５６、５６間に掛け渡した複
数、例えば図２においては４本の石英製の支持棒５８が
設けられており（図３においては簡単化のために２本の
み記す）、この支持棒５８に所定のピッチでウエハを保
持するウエハ保持溝６０が形成されている。そして、こ
のウエハボート１０は、その上下端にダミー用被処理体
として複数枚のダミーウエハＤＷを載置保持するための
ダミーウエハ領域６２、６４が形成され、これら２つの
ダミーウエハ領域６２、６４に狭まれた形で製品となる
ウエハＷを載置保持する製品ウエハ領域６６が形成され
る。
【００１９】各ダミーウエハ領域６２、６４におけるウ
エハ保持機構６０のピッチＬ１は、製品ウエハ領域６６
のピッチＬ２よりも小さく設定され、例えばピッチＬ１
は５ｍｍ程度に設定されると共にピッチＬ２は６．３５
〜１３ｍｍ程度に設定される。すなわち、製品ウエハ領
域６６においてはピッチＬ２の等ピッチでウエハＷが積
層載置されると共に上下のダミーウエハ領域６２、６４
においてはピッチＬ１の等ピッチでダミーウエハＤＷが
積層載置される。図示例にあっては各ダミーウエハ領域
６２、６４には数枚程度のダミーウエハＤＷが記載され
ているが、実際には８インチウエハを例にとると、両ダ
ミーウエハ領域６２、６４にはそれぞれ１０〜１５枚程
度のダミーウエハＤＷが載置され、製品ウエハ領域６６
には５０〜１５０枚程度のウエハＷが積層載置されるこ
とになり、ウエハボート全体としての長さを短くするこ
とができる。
エハ保持機構６０のピッチＬ１は、製品ウエハ領域６６
のピッチＬ２よりも小さく設定され、例えばピッチＬ１
は５ｍｍ程度に設定されると共にピッチＬ２は６．３５
〜１３ｍｍ程度に設定される。すなわち、製品ウエハ領
域６６においてはピッチＬ２の等ピッチでウエハＷが積
層載置されると共に上下のダミーウエハ領域６２、６４
においてはピッチＬ１の等ピッチでダミーウエハＤＷが
積層載置される。図示例にあっては各ダミーウエハ領域
６２、６４には数枚程度のダミーウエハＤＷが記載され
ているが、実際には８インチウエハを例にとると、両ダ
ミーウエハ領域６２、６４にはそれぞれ１０〜１５枚程
度のダミーウエハＤＷが載置され、製品ウエハ領域６６
には５０〜１５０枚程度のウエハＷが積層載置されるこ
とになり、ウエハボート全体としての長さを短くするこ
とができる。
【００２０】この場合、製品として利用されないダミー
ウエハ領域６２におけるウエハ保持溝６０のピッチＬ１
はウエハ（ダミーウエハを含む）の移載を行うための移
載機構４２の最小移載可能ピッチとなるように設定す
る。すなわちウエハボート１０の全長をできるだけ抑制
するためには移載機構４２によるウエハの移載が可能な
範囲内でできるだけこのピッチＬ１を小さくするのが好
ましい。また、製品ウエハ領域６６におけるウエハ保持
溝６０のピッチＬ２は、ウエハ昇温時におけるウエハ中
心部と周縁部との間における温度差がスリップを発生さ
せず且つウエハ面内における処理ガスにも悪影響を与え
ない範囲内での限界値として上記のように例えば６．３
５ｍｍ程度に設定される。
ウエハ領域６２におけるウエハ保持溝６０のピッチＬ１
はウエハ（ダミーウエハを含む）の移載を行うための移
載機構４２の最小移載可能ピッチとなるように設定す
る。すなわちウエハボート１０の全長をできるだけ抑制
するためには移載機構４２によるウエハの移載が可能な
範囲内でできるだけこのピッチＬ１を小さくするのが好
ましい。また、製品ウエハ領域６６におけるウエハ保持
溝６０のピッチＬ２は、ウエハ昇温時におけるウエハ中
心部と周縁部との間における温度差がスリップを発生さ
せず且つウエハ面内における処理ガスにも悪影響を与え
ない範囲内での限界値として上記のように例えば６．３
５ｍｍ程度に設定される。
【００２１】次に、以上のように構成された本実施例の
動作について説明する。まず、移載機構４２により未処
理の半導体ウエハＷ及びダミー用ウエハＤＷをウエハボ
ート１０の対応する領域にそれぞれ移載する。すなわ
ち、製品となるウエハＷを製品ウエハ領域６６に約１５
０枚程度載置し、また、その上下端のダミーウエハ領域
６２、６４にダミー用ウエハＤＷをそれぞれ１０枚ず
つ、全体で２０枚程度載置する。このように、ウエハ及
びダミー用ウエハが収容されたウエハボート１０をエレ
ベータ１２により処理容器８内にロードし、キャップ部
２０によりマニホールド１８の開口部を密閉する。
動作について説明する。まず、移載機構４２により未処
理の半導体ウエハＷ及びダミー用ウエハＤＷをウエハボ
ート１０の対応する領域にそれぞれ移載する。すなわ
ち、製品となるウエハＷを製品ウエハ領域６６に約１５
０枚程度載置し、また、その上下端のダミーウエハ領域
６２、６４にダミー用ウエハＤＷをそれぞれ１０枚ず
つ、全体で２０枚程度載置する。このように、ウエハ及
びダミー用ウエハが収容されたウエハボート１０をエレ
ベータ１２により処理容器８内にロードし、キャップ部
２０によりマニホールド１８の開口部を密閉する。
【００２２】次に、予め４００℃程度まで予熱してあっ
た処理容器８の温度を、ヒータ部２４のパワーを増加す
ることによりプロセス温度、例えば８５０℃程度まで昇
温する。そして、処理ガス供給管１４から所定量の処理
ガスを供給しつつガス排気管１６を図示しない真空ポン
プにより真空排気し、処理容器８内を所定の圧力、例え
ば０．５Ｔｏｒｒ程度に設定する。この場合、製品ウエ
ハＷの上下端にはそれぞれ１０枚程度のダミー用ウエハ
ＤＷを積層載置してあるので、製品ウエハ領域６６にお
ける熱容量や輻射の条件が領域６６全体に渡って略同一
となり、この領域に載置される製品ウエハＷは面間に渡
ってその温度条件が略同一となる。
た処理容器８の温度を、ヒータ部２４のパワーを増加す
ることによりプロセス温度、例えば８５０℃程度まで昇
温する。そして、処理ガス供給管１４から所定量の処理
ガスを供給しつつガス排気管１６を図示しない真空ポン
プにより真空排気し、処理容器８内を所定の圧力、例え
ば０．５Ｔｏｒｒ程度に設定する。この場合、製品ウエ
ハＷの上下端にはそれぞれ１０枚程度のダミー用ウエハ
ＤＷを積層載置してあるので、製品ウエハ領域６６にお
ける熱容量や輻射の条件が領域６６全体に渡って略同一
となり、この領域に載置される製品ウエハＷは面間に渡
ってその温度条件が略同一となる。
【００２３】また、処理ガス供給管１４より炉内へ導入
された処理ガスは保温筒２２と内壁４との間の間隙を上
昇して、ウエハボート１０の下部のダミーウエハ領域６
４に載置されたダミー用ウエハＤＷと接触し、ここで整
流化された処理ガスが製品ウエハ領域６６に設けた製品
ウエハＷと接触して反応生成物により例えば成膜が行わ
れる。この処理ガスは更に上昇して処理容器８内の天井
部にて方向を変えて内管４と外管６との間を流下し、ガ
ス排気管１６から真空排気されることになる。ここで本
実施例にあっては、ウエハボート１０の上下端に位置す
るダミーウエハ領域６２、６４のウエハ保持溝６０のピ
ッチＬ１、すなわちダミー用ウエハＤＷのピッチを可能
な限り小さくし、且つ製品ウエハ領域６６におけるウエ
ハピッチＬ２を施すべき熱処理に対応させた適切なピッ
チとしたので製品ウエハＷに対して悪影響を与えること
なく、ウエハボート１０自体の高さを短くすることが可
能となる。従って、その分、装置全体の占有体積を縮小
することがてき、高価なクリーンルーム内を有効利用す
ることができる。
された処理ガスは保温筒２２と内壁４との間の間隙を上
昇して、ウエハボート１０の下部のダミーウエハ領域６
４に載置されたダミー用ウエハＤＷと接触し、ここで整
流化された処理ガスが製品ウエハ領域６６に設けた製品
ウエハＷと接触して反応生成物により例えば成膜が行わ
れる。この処理ガスは更に上昇して処理容器８内の天井
部にて方向を変えて内管４と外管６との間を流下し、ガ
ス排気管１６から真空排気されることになる。ここで本
実施例にあっては、ウエハボート１０の上下端に位置す
るダミーウエハ領域６２、６４のウエハ保持溝６０のピ
ッチＬ１、すなわちダミー用ウエハＤＷのピッチを可能
な限り小さくし、且つ製品ウエハ領域６６におけるウエ
ハピッチＬ２を施すべき熱処理に対応させた適切なピッ
チとしたので製品ウエハＷに対して悪影響を与えること
なく、ウエハボート１０自体の高さを短くすることが可
能となる。従って、その分、装置全体の占有体積を縮小
することがてき、高価なクリーンルーム内を有効利用す
ることができる。
【００２４】また、従来装置と同一体積を占有する場合
には、ダミーウエハ領域６２、６４を縮めた分だけスル
ープットを向上させることが可能となる。製品ウエハ領
域及びダミーウエハ領域ともにウエハピッチを６．３５
ｍｍ程度に設定した場合の従来のウエハボートの全長は
約１１１３ｍｍであったが（１７０個のウエハ保持溝の
場合）、本実施例によればウエハボートの全長は約１０
９２ｍｍ程度になり、その高さをかなり縮小させること
が可能となった。
には、ダミーウエハ領域６２、６４を縮めた分だけスル
ープットを向上させることが可能となる。製品ウエハ領
域及びダミーウエハ領域ともにウエハピッチを６．３５
ｍｍ程度に設定した場合の従来のウエハボートの全長は
約１１１３ｍｍであったが（１７０個のウエハ保持溝の
場合）、本実施例によればウエハボートの全長は約１０
９２ｍｍ程度になり、その高さをかなり縮小させること
が可能となった。
【００２５】尚、上記実施例にあっては８インチウエハ
を用いて製品ウエハ領域６６の溝ピッチＬ２を６．３５
ｍｍ程度に設定し、ダミーウエハ領域６２、６４の溝ピ
ッチＬ１を５．０ｍｍ程度に設定したが、これに限定さ
れず、製品ウエハ領域６６の溝ピッチＬ２は、処理すべ
き熱処理の種類により最適なピッチが定められ、例えば
６インチウエハの場合には４．７６ｍｍ程度に設定され
る。また、ダミーウエハ領域６２、６４の溝ピッチＬ１
もウエハの移載機構４２の最小移載ピッチにより規定さ
れる。従って、この移載機構４２の最小移載ピッチがよ
り小さくなれば、それに対応させてダミーウエハ領域６
２、６４の溝ピッチＬ１も小さく設定する。例えば、現
行の移載機構の場合には、４．８ｍｍ程度まで小さく設
定可能である。
を用いて製品ウエハ領域６６の溝ピッチＬ２を６．３５
ｍｍ程度に設定し、ダミーウエハ領域６２、６４の溝ピ
ッチＬ１を５．０ｍｍ程度に設定したが、これに限定さ
れず、製品ウエハ領域６６の溝ピッチＬ２は、処理すべ
き熱処理の種類により最適なピッチが定められ、例えば
６インチウエハの場合には４．７６ｍｍ程度に設定され
る。また、ダミーウエハ領域６２、６４の溝ピッチＬ１
もウエハの移載機構４２の最小移載ピッチにより規定さ
れる。従って、この移載機構４２の最小移載ピッチがよ
り小さくなれば、それに対応させてダミーウエハ領域６
２、６４の溝ピッチＬ１も小さく設定する。例えば、現
行の移載機構の場合には、４．８ｍｍ程度まで小さく設
定可能である。
【００２６】また、製品ウエハ領域６６に収容するウエ
ハの枚数も１５０枚のものに限定されず、異なる枚数、
例えば１００枚或いは５０枚程度収容するウエハボート
にも本発明を適用し得る。更には、上記実施例にあって
は、製品ウエハ領域６６内におけるウエハピッチＬ２は
全て同じ値、例えば６．３５ｍｍ程度に設定したが、こ
れに限定されず、図４に示すように必要に応じて一部の
領域のウエハピッチＬ３を少し大きく設定してもよい。
すなわち、ウエハボート１０の下部は熱容量の比較的大
きな保温筒２２により支持されていることからこの保温
筒２２に接することになるウエハボート１０の下部近傍
の熱容量は他のウエハボート部分と比較して全体的に大
きくなっている。
ハの枚数も１５０枚のものに限定されず、異なる枚数、
例えば１００枚或いは５０枚程度収容するウエハボート
にも本発明を適用し得る。更には、上記実施例にあって
は、製品ウエハ領域６６内におけるウエハピッチＬ２は
全て同じ値、例えば６．３５ｍｍ程度に設定したが、こ
れに限定されず、図４に示すように必要に応じて一部の
領域のウエハピッチＬ３を少し大きく設定してもよい。
すなわち、ウエハボート１０の下部は熱容量の比較的大
きな保温筒２２により支持されていることからこの保温
筒２２に接することになるウエハボート１０の下部近傍
の熱容量は他のウエハボート部分と比較して全体的に大
きくなっている。
【００２７】従って、ウエハボートの下部の領域は、熱
応答性が低くなり、このため特に、プロセス温度までの
ウエハ温度の昇温時に、ウエハ周縁部と中心との間で例
えば６０℃もの温度差が生じてしまい、この時の熱膨張
差に起因してウエハに好ましくないスリップが生じる恐
れがある。これを防止するために図４にも示すように製
品ウエハ領域６６の下部の部分である、熱容量が比較的
大きな領域すなわち大熱容量領域６８におけるウエハ保
持溝６０のピッチＬ３を他の部分のピッチＬ２よりも僅
かに大きい値、例えば８〜９ｍｍ程度に設定する。これ
により、この大熱容量領域６８におけるウエハピッチを
大きくしてウエハ周辺部のヒータ部からのウエハ中心部
に対する輻射熱の量等を大きくし、ウエハ昇温時におけ
るウエハ中心部と周縁部との間の温度差を小さくし、ス
リップの発生を抑制する。この大熱容量領域６８に収容
するウエハの枚数は、ウエハサイズにもよるが８インチ
ウエハの場合には、例えば２０〜２５枚程度積層載置さ
せる。また、ウエハボート１０の下部のダミーウエハ領
域６４の溝ピッチＬ１は、ここに載置するダミー用ウエ
ハＤＷは製品とは関係ないことから図３に示す場合と同
様にできる限り小さく設定しており、ウエハボート全体
の高さを短くする。
応答性が低くなり、このため特に、プロセス温度までの
ウエハ温度の昇温時に、ウエハ周縁部と中心との間で例
えば６０℃もの温度差が生じてしまい、この時の熱膨張
差に起因してウエハに好ましくないスリップが生じる恐
れがある。これを防止するために図４にも示すように製
品ウエハ領域６６の下部の部分である、熱容量が比較的
大きな領域すなわち大熱容量領域６８におけるウエハ保
持溝６０のピッチＬ３を他の部分のピッチＬ２よりも僅
かに大きい値、例えば８〜９ｍｍ程度に設定する。これ
により、この大熱容量領域６８におけるウエハピッチを
大きくしてウエハ周辺部のヒータ部からのウエハ中心部
に対する輻射熱の量等を大きくし、ウエハ昇温時におけ
るウエハ中心部と周縁部との間の温度差を小さくし、ス
リップの発生を抑制する。この大熱容量領域６８に収容
するウエハの枚数は、ウエハサイズにもよるが８インチ
ウエハの場合には、例えば２０〜２５枚程度積層載置さ
せる。また、ウエハボート１０の下部のダミーウエハ領
域６４の溝ピッチＬ１は、ここに載置するダミー用ウエ
ハＤＷは製品とは関係ないことから図３に示す場合と同
様にできる限り小さく設定しており、ウエハボート全体
の高さを短くする。
【００２８】尚、以上の実施例にあっては、製品ウエハ
領域のピッチを６．３５ｍｍ或いは８〜９ｍｍ程度に設
定した場合について説明したが、これに限定されず、プ
ロセスによっては処理ガスの廻り込みやウエハ面内にお
ける温度差条件を厳しくしたり或いは緩和したりするこ
とから、これに対応させてピッチＬ２、Ｌ３の値を大き
く設定したり、或いは更に小さく設定するようにしても
よい。また、以上の実施例にあっては、減圧処理を行う
２重管構造の装置を例にとって説明したが、これに限定
されず、常圧処理を行う１重管構造の装置或いは縦型熱
処理装置のみならず、横型熱処理装置にも適用し得る。
領域のピッチを６．３５ｍｍ或いは８〜９ｍｍ程度に設
定した場合について説明したが、これに限定されず、プ
ロセスによっては処理ガスの廻り込みやウエハ面内にお
ける温度差条件を厳しくしたり或いは緩和したりするこ
とから、これに対応させてピッチＬ２、Ｌ３の値を大き
く設定したり、或いは更に小さく設定するようにしても
よい。また、以上の実施例にあっては、減圧処理を行う
２重管構造の装置を例にとって説明したが、これに限定
されず、常圧処理を行う１重管構造の装置或いは縦型熱
処理装置のみならず、横型熱処理装置にも適用し得る。
【００２９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の熱処理装
置によれば、次のように優れた作用効果を発揮すること
ができる。ダミー用被処理体を収容する領域のピッチを
他の領域のピッチと比較して小さく設定したので、被処
理体ボート全体の高さ及び装置全体の高さをその分、小
さくすることができる。また、同一ボートの高さの場合
には、ダミー用被処理体の領域のピッチを最小とし、製
品用被処理体の領域のピッチをゾーンによって変化させ
ることで、プロセスマージンを上げることができる。従
って、被処理体ボートの高さが同じ場合にはピッチを小
さくした分だけスループットを向上させることができ
る。また、保温筒側に位置する一部の被処理体のピッチ
を他の部分の被処理体のピッチよりも大きくしたので、
この部分の被処理体に対してスリップが発生することを
抑制することができる。
置によれば、次のように優れた作用効果を発揮すること
ができる。ダミー用被処理体を収容する領域のピッチを
他の領域のピッチと比較して小さく設定したので、被処
理体ボート全体の高さ及び装置全体の高さをその分、小
さくすることができる。また、同一ボートの高さの場合
には、ダミー用被処理体の領域のピッチを最小とし、製
品用被処理体の領域のピッチをゾーンによって変化させ
ることで、プロセスマージンを上げることができる。従
って、被処理体ボートの高さが同じ場合にはピッチを小
さくした分だけスループットを向上させることができ
る。また、保温筒側に位置する一部の被処理体のピッチ
を他の部分の被処理体のピッチよりも大きくしたので、
この部分の被処理体に対してスリップが発生することを
抑制することができる。
【図１】本発明に係る熱処理装置の一実施例をを示す断
面図である。
面図である。
【図２】被処理体ボートに移載機構を用いて被処理体を
移載する状態を示す図である。
移載する状態を示す図である。
【図３】被処理体ボートを示す正面図である。
【図４】他の被処理体ボートを示す正面図である。
【図５】従来の熱処理装置を示す断面図である。
４ 内管 ６ 外管 ８ 処理容器 １０ ウエハボート（被処理体ボート） １８ マニホールド ２２ 保温筒 ２６ 熱処理装置 ４２ 移載機構 ５８ 支持棒 ６０ ウエハ保持溝 ６２，６４ ダミーウエハ領域 ６６ 製品ウエハ領域 ６８ 大熱容量領域 ＤＷ ダミー用ウエハ（ダミー用被処理体） Ｗ 半導体ウエハ（被処理体） Ｌ１，Ｌ２ ピッチ
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/205 H01L 21/22 - 21/24 H01L 21/31 H01L 21/365 H01L 21/38 - 21/40 H01L 21/469 H01L 21/86
Claims (4)
- 【請求項１】 複数の被処理体を所定のピッチで設置す
ると共に前記設置された被処理体の両側にそれぞれ複数
枚のダミー用被処理体を所定のピッチで設置した被処理
体ボートを処理容器内へ収容し、前記被処理体に対して
熱処理を行うようにした熱処理装置において、前記ダミ
ー用被処理体のピッチを、前記被処理体のピッチよりも
小さく設定し、前記被処理体ボートは保温筒上に載置さ
れると共に前記保温筒側に位置する一部の被処理体のピ
ッチは、他の部分の被処理体のピッチよりも大きく設定
されるように構成したことを特徴とする熱処理装置。 - 【請求項２】 前記保温筒側に位置する一部の被処理体
が支持される領域は、熱容量が比較的大きな大熱容量領
域であることを特徴とする請求項１記載の熱処理装置。 - 【請求項３】 前記一部の被処理体の枚数は、２０〜２
５枚であることを特徴とする請求項２記載の熱処理装
置。 - 【請求項４】 前記ダミー用被処理体のピッチは、被処
理体のサイズが６インチの時には４．８ｍｍ程度であ
り、被処理体のサイズが８インチの時には６．３５ｍｍ
程度であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか
に記載の熱処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05207069A JP3115164B2 (ja) | 1993-07-29 | 1993-07-29 | 熱処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05207069A JP3115164B2 (ja) | 1993-07-29 | 1993-07-29 | 熱処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0745547A JPH0745547A (ja) | 1995-02-14 |
| JP3115164B2 true JP3115164B2 (ja) | 2000-12-04 |
Family
ID=16533689
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05207069A Expired - Lifetime JP3115164B2 (ja) | 1993-07-29 | 1993-07-29 | 熱処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3115164B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0636435U (ja) * | 1992-10-27 | 1994-05-17 | 株式会社イナックス | キッチン |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3654684B2 (ja) * | 1995-05-01 | 2005-06-02 | 東京エレクトロン株式会社 | 処理方法及び処理装置 |
| US5829969A (en) * | 1996-04-19 | 1998-11-03 | Tokyo Electron Ltd. | Vertical heat treating apparatus |
| KR20020019414A (ko) * | 2000-09-05 | 2002-03-12 | 엔도 마코토 | 기판 처리 장치 및 기판 처리 장치를 이용한 반도체디바이스 제조 방법 |
| JP5010884B2 (ja) * | 2006-09-26 | 2012-08-29 | 株式会社日立国際電気 | 基板処理装置、基板搬送方法および半導体集積回路装置の製造方法 |
| JP5724788B2 (ja) * | 2011-09-26 | 2015-05-27 | 富士電機株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
| JP2014110294A (ja) * | 2012-11-30 | 2014-06-12 | Panasonic Corp | 真空加熱炉及び有機半導体素子の製造方法 |
| CN112652532A (zh) * | 2020-12-22 | 2021-04-13 | 长江存储科技有限责任公司 | 半导体结构的形成方法 |
-
1993
- 1993-07-29 JP JP05207069A patent/JP3115164B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0636435U (ja) * | 1992-10-27 | 1994-05-17 | 株式会社イナックス | キッチン |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0745547A (ja) | 1995-02-14 |
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|---|---|---|---|
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